對于拉深模,粘附磨損是拉深模具失效的重要原因,一般粘附易發(fā)生在性質(zhì)相近的材料之間,所以應(yīng)根據(jù)被拉深材質(zhì)的不同凄硼,選擇相應(yīng)的模具材料。如果被拉深材料為有色金屬,模具材料可以選用鑄鐵摊沉、鋼材和硬質(zhì)合金狐史;若被拉深材料為黑色金屬,則模具材料選用有色金屬用六、硬質(zhì)合金以及與其親和力小的鋼鐵材料近振。
對于冷擠壓模,如果模具承受的單位擠壓力很大托俯,則應(yīng)使用高淬透性的材料如基體鋼赠飞、高速鋼,否則未淬硬的材料心部會引起模具塑性變形雹纤。如果凸模受偏心力較大篙协,則應(yīng)選用高強(qiáng)韌性的材料。擠壓工件形狀復(fù)雜墓趋、生產(chǎn)批量大或者被擠壓坯料強(qiáng)度高粟朵,選擇硬質(zhì)合金或鋼結(jié)硬質(zhì)合金可以提高的壽命。
冷鐓模在選材上奈兢,應(yīng)注意鋼的原始組織和化學(xué)成分喻秩,鋼材不應(yīng)有原始組織缺陷,如偏析啼插、夾雜和少量縮孔等娃肃。在高負(fù)荷條件下工作的冷鐓模,模具用鋼要有較高的純度粱锐,硫疙挺、磷含量要嚴(yán)格控制。一般鋼材含碳量在0.8~0.9%韌性較好怜浅,含碳量在0.95~1.05%為硬韌铐然,含碳量在1.05~1.15%為硬性,大型模具含碳量取下限恶座,小型模具取上限搀暑。
(1) 合理設(shè)計(jì)模具
在保證沖裁工件質(zhì)量的前提下,沖裁模具應(yīng)盡可能選用較大的沖裁間隙跨琳,以降低沖裁力自点,減小模具的磨損。為了提高凸模的剛度脉让,加強(qiáng)其抗偏載能力樟氢,以防止工作時凸模彎曲變形或折斷。一般凸模頭部截面積和尾柄部截面積大約分別取為工作端面面積的2倍和4倍侠鳄,必要時對凸模進(jìn)行導(dǎo)向保護(hù)。可以采用彈性卸料板枕捺,對板料施加一定的壓邊力吮蒜,以減少因板料滑移或翹曲對凸模的作用力。為確保沖壓過程中沖裁間隙均勻壁歧,避免啃刃和刃口的不均勻磨損催岔,可選用精確的模具導(dǎo)向裝置,例如使用滾珠導(dǎo)柱導(dǎo)套段扛。
拉深模的凸惑叶、凹模間隙設(shè)計(jì)要合理:間隙過小,摩擦阻力增大將使模具磨損加勗洹旭绝;間隙過大,則使制件起皺而加大模具的磨損坠髓;間隙不均桨皂,在模具工作中會產(chǎn)生不均勻內(nèi)應(yīng)力,使模具的使用壽命下降都敛。模具的工作表面硬度要高衰屡,以減少磨損。模具的的表面粗糙度值要低周蹭,同時被拉深板料的表面粗糙度值也要低一些趋艘,以減少拉深時的摩擦阻力,有利于拉深件的塑性成形并提高模具的壽命凶朗。
冷擠壓模具的結(jié)構(gòu)必須有足夠的強(qiáng)度瓷胧、剛度、可靠性和良好的導(dǎo)向性俱尼。采用最佳的凸模形狀抖单,條件許可的情況下采用工藝軸,變單純正擠壓或反擠壓為復(fù)合擠壓遇八,以降低單位擠壓力矛绘。擠壓凸模不易過長,防止縱向彎曲刃永。模具工作部件的過渡部分應(yīng)設(shè)計(jì)足夠大的圓角半徑货矮,避免尖角過渡產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象。凹模易橫向開裂部位應(yīng)采用分割式結(jié)構(gòu)斯够,以消除應(yīng)力集中囚玫。采用預(yù)應(yīng)力組合凹模結(jié)構(gòu)以防止內(nèi)層凹模的縱向開裂。采用階梯式組合凹模比同尺寸的平口組合凹模具有更大的承受徑向內(nèi)壓力的能力榕华。
在冷鐓模的凹模入口處方较,盡量設(shè)置足夠大的漸變圓角窗项,避免應(yīng)力集中,并在出模方向上作出拔模斜度衷求。以利于坯料在型腔內(nèi)的流動及降低模具的負(fù)荷帮声。硬質(zhì)合金或鋼結(jié)硬質(zhì)合金冷鐓模具的硬度高,耐磨性好搞督,生產(chǎn)出來的產(chǎn)品精度高专散。可以采用硬質(zhì)合金或鋼結(jié)硬質(zhì)合金鑲塊的組合式結(jié)構(gòu)胚搂,用加套的方法施加預(yù)應(yīng)力喉隙,減少或抵消模具受到的冷鐓力,以提高模具的使用壽命脐炼。但硬質(zhì)合金脆性很大畏帖,當(dāng)模具形狀復(fù)雜并在較高的沖擊負(fù)荷下工作時,不應(yīng)采用硬質(zhì)合金罩锐。
提高模具制造加工質(zhì)量
要重視模具鋼坯的鍛造工藝奉狈,消除帶狀和網(wǎng)狀碳化物分布,使流線和沖擊力方向垂直涩惑。鍛造時為了充分打碎坯料中的碳化物仁期,使其呈彌散狀均勻分布,應(yīng)采用高鍛比變向鐓拔的方法竭恬。
在制造加工過程中跛蛋,必須嚴(yán)格保證模具的尺寸形狀精度,避免留下機(jī)加工刀痕痊硕;過渡部分要平滑赊级,不能有微小缺陷,防止使用過程中出現(xiàn)應(yīng)力集中裂紋岔绸。電加工及磨削加工后應(yīng)進(jìn)行回火理逊,以消除加工應(yīng)力。
拉深模具的最后拋光工序操作方向應(yīng)和坯料金屬流動的方向一致盒揉,凹模型腔應(yīng)縱向往復(fù)而不是圓周運(yùn)動拋光晋被。拋光時應(yīng)注意冷卻,防止過熱使模具硬度下降刚盈。
冷擠壓凸模加工后形狀要對稱彪趣,工作部分必須同軸心,否則凸模單邊受力易折斷蓄梯。正擠壓或反擠壓凹模的表面粗糙度值越低越好拌微,可以采用磨削后再研磨拋光的方法,以減少磨損游推,提高模具的壽命殊储∈亩粒
應(yīng)根據(jù)冷鐓模的工作條件和材料性質(zhì)適當(dāng)選擇淬火硬度和硬化層深度,防止早期失效遥浑。熱處理中要注意充分回火昆饲,回火時間不足,應(yīng)力未能全部消除捞勿,即使硬度滿足要求,仍會產(chǎn)生崩塊現(xiàn)象路揖,回火時間一般在1.5小時以上私周。
(2)正確選擇模具材料
當(dāng)沖裁模的生產(chǎn)批量很大時,應(yīng)選擇強(qiáng)度高斋射、韌性好育勺、耐磨性好的高性能模具材料。由于凸模的工作條件比凹模更差罗岖,凸模材料的耐磨性可以選得比凹模材料更高涧至。
(3)采用模具強(qiáng)韌化處理和表面強(qiáng)化處理
采用強(qiáng)韌化處理和表面強(qiáng)化處理技術(shù),使模具獲得優(yōu)良的整體強(qiáng)韌性能和優(yōu)異的表面硬度桑包、耐磨性和抗粘附性能南蓬,是提高各類模具使用壽命的有效途徑。
(4)合理使用維護(hù)模具
沖裁模操作時應(yīng)嚴(yán)格控制凸模進(jìn)入凹模的深度哑了,以免磨損加劇赘方。沖模使用了一段時間后,凸弱左、凹模刃口將不可避免地出現(xiàn)磨損和磨損溝痕窄陡。這時候提前修模,可以減小摩擦力拆火、預(yù)防磨損溝痕導(dǎo)致的裂紋跳夭,避免因磨損后凸、凹模間隙不均產(chǎn)生的附加彎矩叶奈,提高模具的壽命湃儒。凸、凹模再次磨削后湃鳖,應(yīng)用細(xì)油石對刃口仔細(xì)研磨克蝶、拋光,去除磨削毛刺狮最、使表面粗糙度R a≤0.10μm搔肉,消除損傷隱患。模具存放時泌祥,上蓉止、下模應(yīng)保持一定空隙律跺,以保護(hù)刃口。
在拉深凹模和被拉深板料之間必須涂上合適的潤滑劑溶绢,使模具與板料不直接接觸侦镜,消除粘附咬合的條件。拉深時模具與板料接觸面的相對運(yùn)動變?yōu)闈櫥瑒┓肿又g的相對運(yùn)動劫扶,可以大大減小摩擦力和摩擦熱翠霍,有效地減少或防止磨損。被拉深板料的厚度蠢莺、硬度寒匙、組織結(jié)構(gòu)要求均勻一致;表面保持光潔無雜質(zhì)躏将、氧化皮锄弱、銹蝕,避免模具受力不均過早磨損祸憋。模具使用后若表面粗糙度變差会宪,要及時修磨拋光。
應(yīng)選用拉深速度低一些的拉深機(jī)床蚯窥,易于被拉深金屬材料的流動掸鹅,減少模具表面的摩擦。雙動壓力機(jī)拉深速度較緩慢沟沙,受力比普通沖床平穩(wěn)河劝、均勻,有利于延長拉深模具的壽命矛紫。
冷擠壓模具工作時同樣要合理潤滑赎瞎,擠壓黑色金屬時應(yīng)采用磷化處理加潤滑。冷擠壓過程中塌或,模具溫升很快癣吝,應(yīng)定時冷卻。對于重載模具缚形,擠壓數(shù)千次后應(yīng)進(jìn)行去應(yīng)力回火處理(160℃~180℃保溫兩小時)体涡,能有效提高模具的壽命。對于反復(fù)使用的外層或中層預(yù)應(yīng)力圈甜脖,在多次壓出后轰窥,需經(jīng)180℃保溫兩小時去應(yīng)力回火處理以防外圈崩裂。冬季低溫時廊畔,模具使用前最好預(yù)熱影其,以防凸模冷脆折斷。必須建立完整的維護(hù)保養(yǎng)制度贬奢,指定專人及時對壓力機(jī)和模具進(jìn)行調(diào)整乍厉、修復(fù)蜀骗。模具在儲存和運(yùn)輸過程中,要采取防銹措施凹蜈,上下模座之間要有限位塊保護(hù)限寞。
冷鐓模具為了降低工作時的摩擦系數(shù),防止模具粘附咬合仰坦,冷鐓坯料應(yīng)經(jīng)過磷化或鍍銅處理履植。在大多數(shù)情況下,冷鐓前坯料要經(jīng)過預(yù)熱悄晃。預(yù)熱能改進(jìn)材料的加工性能静尼,減少出現(xiàn)裂紋的可能性,還可以提高模具壽命传泊。冷鐓時也應(yīng)進(jìn)行潤滑,良好的潤滑可以降低制品的表面粗糙度值鸭巴,提高模具的壽命眷细。尤其對復(fù)雜形狀的工件進(jìn)行冷鐓,潤滑更為重要鹃祖。
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